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Cos'è il VRR? Cos'è la frequenza di aggiornamento variabile dei nuovi televisori?

Samsung gaming TV
(Image credit: Samsung)

Cos'è il VRR? VRR è uno dei tanti acronimi dietro cui si celano le funzionalità dei televisori di ultima generazione. Vi consigliamo di leggere questo articolo poiché potrebbe tornarvi utile quando acquisterete un TV da gioco, specialmente se avete già una Xbox Series X / Xbox Series S o PS5.

VRR, o "frequenza di aggiornamento variabile", è una funzione progettata per ottenere un'immagine fluida e priva di artefatti quando si gioca, sia con i titoli offline che competitivi.

Ma come funziona? Fa davvero la differenza? Scopriamolo.

Variable Refresh Rate

Il compito principale del VRR è eliminare gli artefatti visivi quando si gioca, ad esempio lo screen tearing, un problema che si presenta come la fusione di due o più frame (immagini). Ma cosa succede di preciso?

Lo screen tearing si verifica quando la frequenza di aggiornamento del TV è inferiore al frame rate della console o della scheda grafica del PC. Risultato? Viene visualizzata un'immagine che presenta, ad esempio, nella metà superiore un fotogramma e in quella inferiore quello precedente.

Ciò accade perché i televisori non aggiornano immediatamente l'intera immagine su schermo: il processore d’immagine scansiona rapidamente lo schermo, solitamente dall'alto verso il basso, e aggiorna lo stato di ogni pixel. Il processo è talmente rapido che non lo notiamo fino a quando non si verifica un'aberrazione visiva.

È particolarmente evidente nei giochi frenetici come gli sparatutto in prima persona: muovendo l’inquadratura rapidamente, la scena cambia in modo troppo veloce e ciò può portare a un improvviso aumento o un abbassamento (stuttering) del frame rate. Il VRR consente di eliminare tali problemi sincronizzando la frequenza di aggiornamento del display con quella della periferica.

The Last of Us 2

The Last of Us Part II (PS4) (Image credit: Sony/Naughty Dog)

VRR e HDMI 2.1

In realtà, questa tecnologia esiste da diversi anni, ma solo di recente è diventata “standard” nel settore TV.

VRR fa ora parte dello standard HDMI 2.1, che supporta anche eARC, ed è una funzionalità molto utile per i possessori di Xbox Series X, Series S e PS5.

La sincronizzazione dei fotogrammi è attiva a risoluzioni fino a 4K e frame rate fino a 120 fps, il limite delle console next-gen.

Prima dell’introduzione del VRR, occorreva fare affidamento su G-Sync e FreeSync, tecnologie proprietarie di Nvidia e AMD; la prima è disponibile sui TV OLED di LG, ad esempio, ma non è così diffusa sulle smart TV come VRR.

Quali TV, schede grafiche e console supportano VRR?

OK, quindi sappiamo già che le ultime console Sony e Microsoft supportano VRR. Ma chi altro lo fa?

Sorprendentemente, anche Xbox One S e Xbox One X: inizialmente disponevano solo di AMD FreeSync, poiché hanno processori grafici AMD, ma sono state aggiornate per supportare anche il VRR.

A questo punto vi chiederete come sia possibile che supportino tale funzione pur non avendo un ingresso HDMI 2.1.

È qui che le cose si fanno un po' confuse: HDMI 2.1 non è un unico standard, ma un insieme di tecnologie; è un po' come il 5G in tal senso. Alcuni dispositivi supportano VRR su HDMI 2.0, ma la larghezza di banda inferiore del vecchia tecnologia fa sì che il frame rate non vada oltre i 60 fps anziché i 120 delle console di nuova generazione.

Quanto detto è anche il motivo per cui alcuni dei più recenti televisori dotati di ingresso HDMI 2.1 non supportano VRR: un produttore non è obbligato a implementare tale funzione. Detto ciò, entro la fine del 2021, il VRR dovrebbe diventare standard su tutti i televisori di fascia media e alta.

Al fine di evitare incomprensioni, abbiamo stilato una lista di tutti gli attuali dispositivi che supportano VRR.

Console:

  • Xbox Series X: HDMI / FreeSync
  • Xbox Series S: HDMI / FreeSync
  • Xbox One X: HDMI  / FreeSync
  • Xbox One S: HDMI / FreeSync
  • PS5: HDMI
  • PS4 Pro: N/A
  • PS4: N/A
  • Nintendo Switch: N/A

Schede video:

  • Nvidia RTX 3000: HDMI / G-Sync
  • Nvidia RTX 2000: HDMI / G-Sync
  • Nvidia GTX 1000: G-Sync (using DisplayPort connector only)
  • AMD Radeon RX 6000: HDMI / FreeSync
  • AMD Radeon RX 5000: HDMI / FreeSync
  • AMD Radeon RX 500: FreeSync

Televisori:

  • LG OLED CX/GX: HDMI / FreeSync Premium / G-Sync
  • LG OLED BX: HDMI / FreeSync Premium / G-Sync
  • Sony OLED A8: N/A
  • Panasonic HZ2000: N/A
  • Panasonic HZ1000: N/A
  • Samsung Q90T/Q95T: HDMI / FreeSync Premium
  • Samsung Q80T: HDMI / FreeSync 

Al momento, i televisori Samsung di fascia alta e i TV OLED di LG sono i migliori in termini di prestazioni e funzionalità per giocare con le nuove console. Tuttavia, ci sono altri fattori da tenere a mente. 

LG CX OLED 48-inch

LG CX OLED (2020) (Image credit: LG)

Problema uno: intervallo della frequenza di aggiornamento

Ogni TV o monitor compatibile con VRR ha un intervallo di funzionamento, ossia il range di frequenze nella quale la funzione opera. Tale intervallo è compreso tra i 40 e i 120 Hz, come avviene su LG CX OLED. Ciò significa che non funzionerà per i giochi che danno priorità alla qualità visiva e offrono un frame rate di 30 fps. Comunque, c'è una soluzione: alcuni TV/monitor hanno una funzione chiamata LFC (low framerate compensation), che consente allo schermo di effettuare due volte il refresh della stessa immagine al fine di rientrare nel range di funzionamento di VRR; è una funzione importante poiché sebbene Xbox Series X e PS5 possano riprodurre titoli a 120 fps, molti videogame gireranno ancora a 30 fps. Perché? Alcuni sviluppatori possono implementare effetti di illuminazione, texture o ray tracing che comportano un carico tale da ridurre il frame rate (come avviene su PC quando si seleziona il preset “Alto” o “Ultra” nelle impostazioni). In alcuni titoli, una grafica più avanzata è preferibile a un gameplay più fluido. 

Problema due: ricevitori AV

Abbiamo cattive notizie. Potreste dover aggiornare il vostro impianto audio, poiché potrebbe non supportare VRR; a meno che non ne abbiate uno nuovo di zecca, quasi certamente non è compatibile. Per fortuna, c'è una soluzione: è possibile collegare il PC o la console di gioco direttamente al TV a una uscita audio ottica o una presa HDMI abilitata per ARC o eARC per inviare l'audio al ricevitore. ARC ed eARC trasformano quindi uno degli ingressi HDMI del TV in un'uscita audio.

eARC (Enhanced Audio Return Channel) è il migliore dei due. La sua connessione a larghezza di banda superiore consente il pass-through di formati con bit rate molto elevati come Dolby TrueHD e DTS-HD.

AV receiver

(Image credit: TechRadar)

E che dire di FreeSync, V-Sync e G-Sync?

Per comprendere appieno l’importanza di VRR, occorre dare un’occhiata ai precursori di questa tecnologia. Cominciamo con V-Sync, la soluzione originale al problema dello screen tearing.

V-Sync sincronizza il frame rate del processore grafico entro la frequenza di aggiornamento massima del display, che molti anni fa era di 60 Hz. Il problema dello screen tearing è risolto, ma si possono riscontrare problemi anche quando il frame rate è inferiore al refresh rate dello schermo. Lo stuttering (lag) è un problema fastidioso tanto quanto lo screen tearing e si verifica quando il frame rate diminuisce improvvisamente (ad esempio da 120 a 30, 12 o 5 fps). Risultato? La fluidità delle immagini crollerà e il video andrà a scatti per un breve periodo.

Il suddetto problema è stato risolto con Adaptive V-Sync, introdotto da Nvidia nel 2012: disattiva semplicemente V-sync quando il frame rate scende al di sotto della frequenza di aggiornamento massima del display.

Nessuna delle due tecnologie era perfetta, così il Team Green ha introdotto G-Sync nel 2013, mentre AMD ha introdotto una propria variante chiamata FreeSync, nel 2015. Le due tecnologie introdussero la funzione LFC al fine di eliminare lo stuttering e migliorare ulteriormente l'esperienza utente. VRR è dunque una tecnologia simile a G-Sync e FreeSync, ma è stata implementata principalmente nei televisori.

OLED e VRR non vanno d’accordo (per ora)

Ora che avete un'idea della storia di questa tecnologia, passiamo a una visione più tecnica delle suddette tecnologie. In un certo senso, VRR, G-Sync e FreeSync non cambiano il comportamento dello schermo come potreste immaginare.

Il funzionamento di un display è ancora determinato dalla sua frequenza di aggiornamento massima. Prendiamo come esempio un TV da 120 Hz: può visualizzare fino a 120 immagini al secondo, ossia un frame ogni 8,3 millisecondi. Il display riceve il fotogramma dalla periferica e poi lo inserisce in uno di questi intervalli di tempo.

Samsung Q80T

Samsung Q80T QLED TV (2020) (Image credit: Samsung)

Non ci sono grossi problemi per i televisori LCD, poiché lo stato dei pixel di un display LCD e la luce che li illumina sono in qualche modo indipendenti. Gli LCD, inclusi i QLED Samsung, hanno un sistema di retroilluminazione a LED posizionato dietro o ai lati dello schermo.

I televisori OLED al contrario hanno pixel autoemittenti e ciò sembra influenzare le loro prestazioni quando si utilizza VRR. Ecco cosa ne pensa lo scrittore John Archer, spesso autore per TechRadar, in un’intervista a Forbes: "Il problema più grande dei TV LG OLED del 2019 e del 2020, è che quando il VRR è attivato, l'immagine subisce un calo della gamma dinamica che rende le aree scure dei giochi più grigie e sbiadite di quanto non accada con VRR disabilitato. L'ho visto di recente su un LG OLED 48 CX."

Il calo della gamma dinamica potrebbe essere una tecnica utilizzata per moderare la luminosità del display ed evitare lo sfarfallio che VRR può causare in alcuni tipi di pannello; tant’è vero che alcuni proprietari di TV LG OLED si sono lamentati proprio di ciò.

Cosa significa questo? Il TV OLED perfetto per giocare con VRR non è stato ancora realizzato, ma di sicuro è in lavorazione.